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探索宇宙:除了能源,星際導航技術更是致關重要!

理論上,只要飛船有燃料,無論它離開地球有多遠,它最終都能飛回地球。地球並沒有什麼特殊的力在作用,使得遠離地球的物體無法返回。要知道,遙遠星系發出的光走了100多億年,最後還是能夠到達地球。

在人類數十年的航天活動過程中,我們目前去過最遠的地方是月球,並且去了之後可以安全返回。除了近地衛星和飛船之外,最近一次返回地球的人造物體是日本的隼鳥號探測器,它把小行星樣本帶回了地球。NASA的奧西里斯號(OSIRIS-REx)正在飛近貝努小行星,計劃在2023年帶回小行星的樣本。

除此之外,雖熱人類向更為遠離地球的地方發射了大量的無人探測器,但出於成本考慮,這些探測器都是一去不復返的。例如,好奇號火星漫遊車會一直在火星上工作直至報廢,兩艘旅行者號飛船朝著星際空間飛行不再返回。再過十幾年,NASA將計劃實施載人登陸火星任務,到時將會把人送上火星,並使他們安全返回地球。

此外,如果從宇宙尺度來考慮這個問題,將會有不同的答案。因為宇宙空間正在膨脹,使得距離地球大於140億光年的天體都以超光速遠離地球,這意味著在那之外的任何物體,就算是光,也無法傳播到地球上。

大家可以計算一下,目前一艘宇宙飛船上燃料所能支撐的時間,搭載的生命支持系統,食物所能支持的時間,人類在幽閉空間所能承受的時間,再計算一下這個時間中,飛行器所能運行的距離,就是人類離開地球能回來的距離極限。

以人類已經掌握的科學,能量使用化學能、飛行靠線性運動、速度局限在第三宇宙速度、壽命局限於人類肉體壽命、能量補給局限於食物,我們相當於把自己囚禁在一個囚籠中,始終無法遠離地球去探索宇宙世界。要想突破局限,就要在以上幾個領域下功夫。

還有宇宙飛船的儲備能量、飛行能力和它的導航能力。

現階段儲備能量當然是核原料,要計算出返回的里程設定雙倍的能量,最好是多攜帶一些核原料。飛行能力時速接近光速的15%,這是一個保守穩定的速度。動力引擎要預備兩台,一台工作一台休息,輪流起動,以防萬一,最好是再預備一台。否則,路途遙遠,機器出現疲勞故障是非常危險的,走得太遠返回無望。

第二點是導航能力,沒有導航系統會迷失方向。星際導航不同於地球上的衛星導航,宇宙飛船離開地球,衛星導航不起作用,導航技術升級改用星際導航,星際導航隨著空間的延伸,沒有參照物也是一個問題,依靠地球遠程指揮系統,電磁波傳遞信號按1個宇宙單位8分鐘計,幾十億公里或是1光年的距離,地面指揮跟不上,完全依賴宇宙飛船獨立的導航系統,飛船能夠找到目標並能夠返回。所以說,宇宙飛船離開地球多遠能夠返回,星際導航技術是致關重要的。

PS:未經同意不得轉載(圖片來源網路)


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